[發明專利]用于渦輪葉片氣膜孔的檢測方法

在審

• 申請號: 201911035511.6
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN110748383A
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發明（設計）人: 康振亞;鄭會龍;楊肖芳;張譚;趙世遷;張曉武
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: F01D5/18
• 分類號: F01D5/18;F01D21/00
• 代理公司: 11021 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 王中葦

一種用于渦輪葉片氣膜孔的檢測方法，包括：將樹脂涂在渦輪葉片表面及氣膜孔內表面；對樹脂進行固化，使得固化后的樹脂貼合渦輪葉片表面及氣膜孔內表面，形成與渦輪葉片結構相同的樹脂固化體；將樹脂固化體分割成多塊，并從渦輪葉片上取下；分別測量分割后的每塊樹脂固化體的幾何形貌；將每塊樹脂固化體的幾何形貌進行拼接，獲得渦輪葉片及氣膜孔的整體結構模型，根據整體結構模型得到氣膜孔相對于渦輪葉片表面的結構、位置及角度。該方法保留了氣膜孔結構與葉片的相對位置特征，能夠便于全面、系統檢測氣膜孔的結構形式及精度，且光固化效率高，能夠滿足現場實際需要。

技術領域

本發明涉及動力裝備技術領域，尤其涉及一種用于渦輪葉片氣膜孔的檢測方法。

背景技術

氣膜冷卻作為一種行之有效的方法已被廣泛應用于動力裝備葉片的冷卻降溫過程中。氣膜冷卻效率受很多因素影響，其中氣膜孔結構是一個重要因素，目前已證明組合氣膜孔結構能在很大程度上提高氣膜冷卻效果，組合氣膜孔結構對于降低渦輪葉片表面溫度具有巨大應用前景。然而，由于渦輪葉片氣膜孔孔徑小、數量多、大深徑比，且處于葉片這一空間大曲率結構上，位于內側，并在葉片空曲面不規則分布，而組合孔由直圓柱段和散開段組合構成，相比傳統的直圓孔將更加復雜，使得氣膜孔的檢測技術難度極大。

目前國內尚無通用且成熟的氣膜孔檢測設備及方法來較好地完成氣膜孔、特別是組合氣膜孔的檢測工作。相關技術中，有采用背向照明與前向照明相結合的照明方式，通過三個直線軸和兩個回轉軸之間的聯動來改變被測結構與測頭的空間相對位置，完成結構的測量，該方法不適合開展組合孔氣膜結構的精密檢測工作；有開展幾何精度評定方法的研究，但不涉及微小孔原始坐標值的采集方法研究；有對渦輪葉片進行氣邊氣膜孔X射線檢測的工藝裝置及方法，能夠滿足相對簡單分布的氣膜孔的檢測需求，但不適使用于對于葉片上廣泛分布的大量不規則排列、尺寸差異較大的組合孔；有采用投影放大與圖像比對的方法來完成氣膜孔的檢測，但該方法無法全面反映組合氣膜孔的結構形式，且檢測效率較低；有采用CT的方法耗，但時較長，無法滿足工業現場實際需求。

隨著動力裝備對于氣膜孔檢測需要的不斷提升，提出一種適用于氣膜孔，特別是組合氣膜孔的檢測方法迫在眉睫。

發明內容

(一)要解決的技術問題

針對于現有的技術問題，本發明提出一種用于渦輪葉片氣膜孔的檢測方法，用于至少部分解決上述技術問題之一。

(二)技術方案

本發明一方面提供一種用于渦輪葉片氣膜孔的檢測方法，包括：將樹脂涂在渦輪葉片表面及上述氣膜孔內表面；對上述樹脂進行固化，使得固化后的樹脂貼合上述渦輪葉片表面及上述氣膜孔內表面，形成與上述渦輪葉片結構相同的樹脂固化體；將上述樹脂固化體分割成多塊，并從上述渦輪葉片上取下；分別測量分割后的每塊樹脂固化體的幾何形貌；將上述每塊樹脂固化體的幾何形貌進行拼接，獲得上述渦輪葉片及上述氣膜孔的整體結構模型，根據整體結構模型得到上述氣膜孔相對于上述渦輪葉片表面的結構、位置及角度。

可選地，上述樹脂為光敏樹脂。

可選地，上述將上述樹脂固化體分割成多塊，包括：按照上述氣膜孔的朝向一致性將上述樹脂固化體分割成多塊。

可選地，采用光固化的方式對上述樹脂進行固化。

可選地，采用非接觸測量方法測量分割后的每塊樹脂固化體的幾何形貌。

可選地，上述方法還包括：對上述氣膜孔相對于上述渦輪葉片表面的結構、位置及角度進行誤差計算與評估。

可選地，上述將上述每塊樹脂固化體的幾何形貌進行拼接，獲得上述渦輪葉片及上述氣膜孔的整體結構模型，包括：對上述整體結構模型與真實渦輪葉片的葉型之間、葉身之間的精度誤差進行計算。